第七章 第23讲（2021高考化学一轮复习资料）.docx

1、第第 23 讲讲 化学平衡状态化学平衡状态 化学平衡的移动化学平衡的移动 考纲要求 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外 界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 1可逆反应 (1)定义 在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 一小： 反应物与生成物同时存在； 任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。

2、理解应用 向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)O2(g) 催化剂 2SO3(g) HQ kJ mol 1(Q0)， 充分反应后生成 SO 3的物质的量_(填“”“”或“”， 下同)2 mol， SO2 的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_ Q kJ。 答案 2化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都 不再改变，达到一种表面静止的状态。 (2)建立 (3)平衡特点 3判断化学平衡状态的两种方法 (1)动态标志：v正v逆0 同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 不同物质：必须标明

3、是“异向”的反应速率关系。如 aAbBcCdD，v 正A v逆B a b时， 反应达到平衡状态。 (2)静态标志：各种“量”不变 各物质的质量、物质的量或浓度不变。 各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变 量”，则不能作为平衡标志。 理解应用 1在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强；混合 气体的密度；混合气体的总物质的量；混合气体的平均相对分子质量；混合气体的颜 色；各反应物或生成物的浓度之比等

4、于化学计量数之比；某种气体的百分含量 (1)能说明 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_。 (2)能说明 I2(g)H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是_。 (3)能说明 2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_。 (4)能说明 C(s)CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_。 (5)能说明 NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的是_。 (6)能说明 5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是_。 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 2若上述题目中的(1)(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果

5、又如何？ (1)_。(2)_。 (3)_。(4)_。 答案 (1) (2) (3) (4) 题组一 “极端转化”确定各物质的量 1 在密闭容器中进行反应： X2(g)Y2(g)2Z(g)， 已知X2、 Y2、 Z的起始浓度分别为0.1 mol L 1、 0.3 mol L1、 0.2 mol L1， 在一定条件下， 当反应达到平衡时， 各物质的浓度有可能是( ) AZ 为 0.3 mol L 1 BY2为 0.4 mol L 1 CX2为 0.2 mol L 1 DZ 为 0.4 mol L 1 答案 A 2(2019 长沙一中月考)一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、

6、Y、Z 的起始浓 度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol L 1、0.3 mol L1、 0.08 mol L 1，则下列判断正确的是( ) Ac1c231 B平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 23 CX、Y 的转化率不相等 Dc1的取值范围为 0c10.14 mol L 1 答案 D 解析 平衡浓度之比为 13，转化浓度之比亦为 13，故 c1c213，A、C 不正确；平 衡时 Y 生成表示逆反应速率，Z 生成表示正反应速率且 v生成(Y)v生成(Z)应为 32，B 不正 确；由可逆反应的特点可知 0c10.14 mol L 1。 极端假设

7、法确定各物质浓度范围 上述题目 1 可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大 值和最小值，从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g) 起始浓度(mol L 1) 0.1 0.3 0.2 改变浓度(mol L 1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度(mol L 1) 0 0.2 0.4 假设反应逆向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g) 起始浓度(mol L 1) 0.1 0.3 0.2 改变浓度(mol L 1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度(mol L 1) 0.2 0.4 0 平衡体系中各物质的浓度范围为 X2(0,0

8、.2)，Y2(0.2,0.4)，Z(0,0.4)。 题组二 化学平衡状态的判断 3一定条件下，在密闭恒容的容器中，发生反应：3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g)Si3N4(s) 12HCl(g) H0，能表示该反应达到平衡状态的是( ) Av逆(N2)v正(H2) Bv正(HCl)4v正(SiCl4) C混合气体密度保持不变 Dc(N2)c(H2)c(HCl)136 答案 C 解析 利用化学反应速率之比等于化学方程式的计量系数之比可知 A 项错误；B 项均表示正 反应，无论反应是否处于平衡状态都成立；D 项表示的浓度关系与是否平衡无关；混合气体 密度不变说明容器中气体质量不变， 而平衡移

9、动则气体质量改变， 所以 C 项表示达到平衡状态。 4(2020 衡阳高三调研)反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g) Hv逆：平衡向正反应方向移动。 (2)v正v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 (3)v正v逆：平衡向逆反应方向移动。 3影响化学平衡的因素 (1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成 物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成 物浓度 向逆反应方向移动 压强 (对有 气体 参加 的反 应) 反应前后气 体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向 移动 减小压强

10、向气体分子总数增大的方向 移动 反应前后气 体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变 v正、v逆，平衡不移动 (2)勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度)，平衡将向着 能够减弱这种改变的方向移动。 (3)“惰性气体”对化学平衡的影响 恒温恒容条件 原平衡体系 充入惰性气体 体系总压强增大 体系中各组分的浓度不变 平衡不移动。 恒温恒压条件 原平衡体系 充入惰性气体 容器容积增大，各反应气体的分压减小 体系中各组分的浓度同倍数减小 (等效于减压) 应用体验 根据化学平衡原

11、理解答下列问题： 在体积不变的密闭容器中发生 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJ mol 1，只改变一 种外界条件，完成下表： 改变条件 平衡移动方向 氢气的转化率(增大、减 小或不变) 氨气的体积分数(增 大、减小或不变) 增大氮气的浓度 增大氨气的浓度 升温 充入适量氩气 答案 (从左到右，从上到下)正向 增大 逆向 减小 增大 逆向 减小 减小 不移动 不变 不变 (1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移 动() (2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时 v放减小，v吸增大() (3)C(s)CO2(g)2CO(g) H

12、0，其他条件不变时，升高温度，反应速率 v(CO2)和 CO2 的平衡转化率均增大() (4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大() (5)向平衡体系 FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl 中加入适量 KCl 固体， 平衡逆向移动， 溶 液的颜色变浅() (6)对于 2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的 颜色变浅() 题组一 选取措施使化学平衡定向移动 1(2019 桂林高三质检)COCl2(g)CO(g)Cl2(g) H0，当反应达到平衡时，下列措施： 升温 恒容通入惰性气体 增加 CO 浓度 减压 加催化剂恒压通入惰性气 体，

13、能提高 COCl2转化率的是( ) A B C D 答案 B 解析 该反应为气体体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压 通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加 CO 的浓 度，将导致平衡逆向移动。 2(2018 天津，5)室温下，向圆底烧瓶中加入 1 mol C2H5OH 和含 1 mol HBr 的氢溴酸，溶液 中发生反应：C2H5OHHBrC2H5BrH2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br 和 C2H5OH 的沸点分别为 38.4 和 78.5 。下列有关叙述错误的是( ) A加入 NaOH，可增大乙醇的物质的量 B增

14、大 HBr 浓度，有利于生成 C2H5Br C若反应物均增大至 2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D若起始温度提高至 60 ，可缩短反应达到平衡的时间 答案 D 解析 D 错：温度提高至 60 ，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大 量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断达到平衡的时间；A 对：加入 NaOH，消耗 HBr，平衡左移，乙醇的物质的量增大；B 对：增大 HBr 浓度，平衡右移，有利于生成溴乙 烷；C 对：原反应物按物质的量之比 11 加入，又因二者反应的化学计量数之比为 11， 两者的平衡转化率之比为 11，若将反应物均增大至 2 mol，其平衡转化

15、率之比仍为 11。 3在压强为 0.1 MPa、温度为 300 条件下，a mol CO 与 3a mol H2的混合气体在催化剂作 用下发生反应生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H0。 (1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 _(填字母)。 Ac(H2)减小 B正反应速率加快，逆反应速率减慢 C反应物转化率增大 D重新平衡 cH2 cCH3OH减小 (2)若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是_(填字母)。 A升高温度 B将 CH3OH 从体系中分离 C充入 He，使体系总压强增大 答案 (1)CD (2)B 解析 (1)该反应为正

16、向气体分子数减小的可逆反应，缩小体积，平衡正向移动，c(H2)增大， 正、逆反应速率均增大，因而 A、B 均不正确。(2)由于该反应正向是放热反应，升高温度平 衡逆向移动，CH3OH 的产率降低，体积不变，充入 He，平衡不移动。 题组二 新旧平衡的比较 4(2020 抚州高三模拟)在一密闭容器中，反应 aA(g)bB(s)cC(g)dD(g)达到平衡后， 保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A 的浓度是原来的 1.6 倍， 则下列说法正确的是( ) A平衡向逆反应方向移动 Bacd C物质 A 的转化率增大 D物质 D 的浓度减小 答案 C 解析 容器缩小为原来的一半，若

17、平衡不移动，则 A 的浓度应变为原来的 2 倍，说明平衡正 向移动，A 的转化率增大。 5将等物质的量的 N2、H2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡： N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下 表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( ) 选项 改变条件 新平衡与原平衡比较 A 增大压强 N2的浓度一定减小 B 升高温度 N2的转化率减小 C 充入一定量 H2 H2的转化率不变，N2的转化率增大 D 使用适当催化剂 NH3的体积分数增大 答案 B 解析 A 项，正反应是气体体积减小的反应，依据勒夏特列原理可知增大压强平衡向

18、正反应 方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，不正确；B 项，正反应是放热反应，则升高温度 平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率减小，正确；C 项，充入一定量的氢气，平衡向正反 应方向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率减小，不正确；D 项，催化剂只能改变反 应速率而不能改变平衡状态，不正确。 1分析化学平衡移动问题的注意事项 (1)平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能消除外界条件的变化。 (2)不要把 v正增大与平衡向正反应方向移动等同起来， 只有 v正v逆时， 才使平衡向正反应方 向移动。 (3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 (4)对于缩小体积增大

19、压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也 可能相同。 2解答化学平衡移动类判断题的思维过程 关注特点 容器特点恒温恒容，恒温恒压 反应特点物质状态，Vg是否为0，H的正负 分析条件(浓度、温度、压强等) 想原理(平衡移动原理) 综合判断得结论。 1等效平衡的含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从 逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质 量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 2等效平衡的判断方法 (1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应 判断方法：极值等量即等效。 例如：2

20、SO2(g)O2(g)2SO3(g) 2 mol 1 mol 0 0 0 2 mol 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol a mol b mol c mol 上述三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则 SO2均为 2 mol， O2均为 1 mol，三者建立的平衡状态完全相同。 中 a、b、c 三者的关系满足：ca2，c 2b1，即与上述平衡等效。 (2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应 判断方法：极值等比即等效。 例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 2 mol 3 mol 0 1 mol 3.5 mol 2 mol a mol b mol c mo

21、l 按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则中nSO2 nO2 2 3，故互为等效平衡。 中 a、b、c 三者关系满足：ca c 2b 2 3，即与平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后体积不变的反应 判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反 应的化学平衡无影响。 例如：H2(g)I2(g)2HI(g) 1 mol 1 mol 0 2 mol 2 mol 1 mol a mol b mol c mol 两种情况下，n(H2)n(I2)11，故互为等效平衡。 中 a、b、c 三者关系满足 c 2a c 2b 11 或 ab11，c0，即与平衡等效。 3

22、虚拟“中间态”法构建等效平衡 (1)构建恒温恒容平衡思维模式 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。 (2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。 问题思考 对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列 问题。 (1)PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g) 再充入 PCl5(g)，平衡向_方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率_，PCl5(g) 的百分含量_。 答案 正反应 减小 增大 (2)2HI(g)I2(g)H2(g)

23、 再充入 HI(g)，平衡向_方向移动，达到平衡后，HI 的分解率_，HI 的百分含 量_。 答案 正反应 不变 不变 (3)2NO2(g)N2O4(g) 再充入 NO2(g)，平衡向_方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率_，NO2(g) 的百分含量_。 答案 正反应 增大 减小 1向一固定体积的密闭容器中通入 a mol N2O4气体，在密闭容器内发生反应： N2O4(g)2NO2(g)，达到平衡时再通入 a mol N2O4气体，再次达到平衡时，与第一次达平 衡时相比，N2O4的转化率( ) A不变 B增大 C减小 D无法判断 答案 C 解析 恒温恒容条件下，投料等比增加同增压，判断

24、平衡(指的是新建立的与原平衡等效的过 渡态平衡，而不是原平衡)，增大压强平衡向左移，转化率降低。 2已知 H2(g)I2(g)2HI(g) H0，有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入 H2 和 I2各 0.1 mol，乙中加入 HI 0.2 mol，在相同温度下分别达到平衡。现欲使甲中 HI 平衡时 的百分含量大于乙中 HI 平衡时的百分含量，则应采取的措施是( ) A甲、乙提高相同温度 B甲中加入 0.1 mol He，乙中不变 C甲降低温度，乙增大压强 D甲增加 0.1 mol H2，乙增加 0.1 mol I2 答案 C 解析 相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入 H2和 I2各

25、0.1 mol，乙中加入 HI 0.2 mol， 此时甲和乙建立的平衡是等效的。A 项，甲、乙提高相同温度，平衡均逆向移动，HI 的平衡 浓度均减小，错误；B 项，甲中加入 0.1 mol He，在定容密闭容器中，平衡不会移动，错误； C 项，甲降低温度，平衡正向移动，甲中 HI 的平衡浓度增大，乙增大压强平衡不移动，HI 平衡时的百分含量不变，正确；D 项，甲增加 0.1 mol H2，乙增加 0.1 mol I2，结果还是等效 的，错误。 3一定条件下存在反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)HQ kJ mol 1(Q0)，现有 三个相同的 2 L 恒容绝热(与外界没有热量交换

26、)密闭容器、，在中充入 1 mol CO 和 1 mol H2O，在中充入 1 mol CO2和 1 mol H2，在中充入 2 mol CO 和 2 mol H2O，均在 700 条件下开始反应。达到平衡时，上述三个过程对应的能量变化值分别为 Q1、Q2、Q3， 下列说法正确的是( ) A2Q12Q2Q3 B容器中 CO 的百分含量比容器中 CO 的百分含量高 C容器中反应的平衡常数比容器中反应的平衡常数小 D容器中 CO 的转化率与容器中 CO2的转化率之和等于 1 答案 C 解析 A 项，容器中平衡建立的途径不相同，无法比较 Q1、Q2的大小；C 项，容器中所到 达的平衡状态，相当于在容

27、器中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常 数增大；D 项，温度相同时，容器中 CO 的转化率与容器中 CO2的转化率之和等于 1， 容器中所达到的平衡状态，相当于在容器中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应方向 移动，所以容器中 CO 的转化率与容器中 CO2的转化率之和小于 1。 4一定温度下，在 3 个容积均为 1.0 L 的恒容密闭容器中反应 2H2(g)CO(g)CH3OH(g) 达到平衡，下列说法正确的是( ) 容器 温度 /K 物质的起始浓度/mol L 1 物质的平衡浓 度/mol L 1 c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) 400 0.20

28、0.10 0 0.080 400 0.40 0.20 0 500 0 0 0.10 0.025 A.该反应的正反应吸热 B达到平衡时，容器中反应物的转化率比容器中的大 C达到平衡时，容器中 c(H2)大于容器中 c(H2)的两倍 D达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大 答案 D 解析 对比容器和可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但温度高， 平衡时 c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反 应，A 错误；相对于成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所 以中转化率高，B 错误；不考虑温度，中投料量是的两倍，相当于加压，

29、平衡正向移 动，所以中 c(H2)小于中 c(H2)的两倍，C 错误；对比和，若温度相同，两者建立等 效平衡，两容器中速率相等，但温度高，速率更快，D 正确。 1(2019 海南，3)反应 C2H6(g)C2H4(g)H2(g) H0，在一定条件下于密闭容器中达到 平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是( ) A增大容器容积 B升高反应温度 C分离出部分氢气 D等容下通入惰性气体 答案 D 2(2019 浙江 4 月选考，17)下列说法正确的是( ) AH2(g)I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变 BC(s)H2O(g)H2(g)CO(g)，碳的

30、质量不再改变说明反应已达平衡 C若压强不再随时间变化能说明反应 2A(？)B(g)2C(？)已达平衡，则 A、C 不能同时 是气体 D1 mol N2和 3 mol H2反应达到平衡时 H2转化率为 10%，放出的热量为 Q1；在相同温度和 压强下，当 2 mol NH3分解为 N2和 H2的转化率为 10%时，吸收的热量为 Q2，Q2不等于 Q1 答案 B 解析 A 项，该可逆反应的反应前后气体的化学计量数不发生变化，当缩小反应容器体积， 相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，错误；B 项，在建立平衡前，碳的质量不断改变， 达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C

31、 项，若压强不 再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的化学计量数不等，故 A、C 可能均为气体， 错误； D 项， 易知 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H， 合成氨气实际参与反应 n(H2)3 mol10% 0.3 mol， 因而Q10.3 3 |H|0.1|H|， 分解氨气时实际消耗的n(NH3)2 mol10%0.2 mol， Q20.2 2 |H|0.1|H|，则 Q1Q2，错误。 32017 全国卷，28(4)298 K时，将20 mL 3x mol L 1Na 3AsO3、20 mL 3x mol L 1 I 2和20 mL NaOH 溶液混合，发生反应：AsO3 3(a

32、q)I2(aq)2OH (aq) AsO3 4(aq)2I (aq)H 2O(l)。 溶液中 c(AsO3 4)与反应时间(t)的关系如图所示。 下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。 a溶液的 pH 不再变化 bv(I )2v(AsO3 3) cc(AsO3 4)/c(AsO 3 3)不再变化 dc(I )y mol L1 tm时，v正_(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。 tm时 v逆_(填“大于”“小于”或“等于”)tn时 v逆，理由是_。 若平衡时溶液的 pH14，则该反应的平衡常数 K 为_。 答案 ac 大于 小于 tm时生成物浓度较低 4y3 xy2 4 (2017 全国卷，

33、 27)丁烯是一种重要的化工原料， 可由丁烷催化脱氢制备。 回答下列问题： (1)正丁烷(C4H10)脱氢制 1- 丁烯(C4H8)的热化学方程式如下： C4H10(g)=C4H8(g)H2(g) H1 已知：C4H10(g)1 2O2(g)=C4H8(g)H2O(g) H2119 kJ mol 1 H2(g) 1 2O2(g)=H2O(g) H3242 kJ mol 1 反应的 H1为_ kJ mol 1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图， x_(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是 _(填标号)。 A升高温度 B降低温度 C增大压强 D降低压

34、强 (2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化 剂)， 出口气中含有丁烯、 丁烷、 氢气等。 图(b)为丁烯产率与进料气中 n(氢气)/n(丁烷)的关系。 图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_ _。 (3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合 物。丁烯产率在 590 之前随温度升高而增大的原因可能是_ _、_； 590 之后， 丁烯产率快速降低的主要原因可能是_ _ _。 答案 (1)123 小于 AD (2)氢气是产物之一，随着 n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 (3)升高温度有利于

35、反应向吸热方向进行 温度升高，反应速率加快 丁烯高温裂解生成短碳 链烃类 解析 (1)根据盖斯定律，用式式可得式，因此 H1H2H3119 kJ mol 1 (242) kJ mol 1123 kJ mol1。 由(a)图可以看出， 温度相同时， 由 0.1 MPa 变化到 x MPa， 丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以 x0.1。由于反应为吸热反应，所以温度升高 时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此 A 正确、B 错误；反应正向进行时体积增 大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此 C 错误、D 正确。(2)反应初期，H2 可以活化催化剂，进料气中 n(氢气)/n(丁烷)

36、较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程 度大，丁烯产率升高；随着进料气中 n(氢气)/n(丁烷)增大，原料中过量的 H2会使反应平 衡逆向移动，所以丁烯产率下降。(3)590 之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会 更多，同时由于反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。 而温度超过 590 时，丁烯高温会裂解生成短碳链烃类，使产率降低。 1下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是( ) A在强碱存在的条件下，酯的水解反应进行较完全 B加催化剂，使 N2和 H2在一定条件下转化为 NH3 C可用浓氨水和 NaOH 固体快速制取氨气 D加压条件下有利于 SO2与 O

37、2反应生成 SO3 答案 B 解析 应注意区别化学平衡移动原理和化学反应速率理论的应用范围，加催化剂只能提高反 应速率，故 B 项不能用化学平衡移动原理解释。 2 (2019 济南莱芜期末)在一密闭烧瓶中注入NO2， 在25 时建立下列平衡： 2NO2N2O4(正 反应为放热反应)，若把烧瓶置于 100 的沸水中，下列情况： 颜色，平均相对分子质量，质量，压强，密度。 其中不变的是( ) A B C D 答案 C 解析 可逆反应：2NO2N2O4的正反应为放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向 移动。二氧化氮的浓度增大，颜色加深；混合气体总的物质的量增大，但总的质量不变， 根据 Mm n可知

38、，混合气体的平均相对分子质量减小；反应中的物质都是气体，根据质量 守恒定律，混合气体总的质量不变；升高温度，化学平衡向左移动，混合气体总的物质的 量增大，容器的容积不变，容器内压强增大；由上述分析知升高温度，混合气体总的质量 不变，容器的容积不变，根据 m V可知，混合气体的密度不变。 3(2017 海南，11，改编)已知反应 CO(g)H2O(g) 催化剂 CO2(g)H2(g) H0。在一定 温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是( ) A升高温度，K 增大 B减小压强，n(CO2)增加 C更换高效催化剂，(CO)增大 D充入一定量的氮气，n(H2)不变 答案 D 解析

39、A 项，H0，正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，错误； B 项，比较方程式气体的计量数关系，反应前气体的化学计量数之和等于反应后气体的计量 数之和，则减小压强，平衡不移动，n(CO2)不变，错误；C 项，催化剂能改变反应速率，但 不会引起化学平衡的移动，所以 (CO)不变，错误；D 项，充入一定量的氮气，平衡向气体 体积增大的方向移动，但该反应前后气体体积不变，平衡不移动，n(H2)不变，正确。 4纳米钴(Co)常用于 CO 加氢反应的催化剂：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g) H0。 下列有关说法正确的是( ) A纳米技术的应用，优化了催化剂的性能，提高了反

40、应的转化率 B缩小容器体积，平衡向正反应方向移动，CO 的浓度增大 C温度越低，越有利于 CO 催化加氢 D从平衡体系中分离出 H2O(g)能加快正反应速率 答案 B 解析 催化剂不能改变反应的转化率，A 项错误；压强增大，平衡正向移动，但移动的结果 不能抵消条件的改变，CO 的浓度还是增大的，B 项正确；工业生产的温度应考虑催化剂的 活性温度，C 项错误；从平衡体系中分离出水蒸气，反应速率减慢，D 项错误。 5将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温 度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。判断该分解反应已经达到化 学

41、平衡的是( ) A2v(NH3)v(CO2) B密闭容器中 c(NH3)c(CO2)21 C密闭容器中混合气体的密度不变 D密闭容器中氨气的体积分数不变 答案 C 解析 该反应为有固体参与的非等体积反应，且容器体积不变，所以压强、密度均可作化学 反应是否达到平衡状态的标志，该题应特别注意 D 项，因为该反应为固体的分解反应，所以 NH3、CO2的体积分数始终为定值，NH3占2 3，CO2 占1 3。 6(2020 北京朝阳区一模)探究浓度对化学平衡的影响，实验如下： .向 5 mL 0.05 mol L 1 FeCl 3溶液中加入 5 mL 0.05 mol L 1KI 溶液(反应 a)，反应

42、达到平衡 后将溶液分为两等份。 .向其中一份中加入饱和 KSCN 溶液，变红(反应 b)；加入 CCl4，振荡、静置，下层显极浅 的紫色。 .向另一份中加入 CCl4，振荡、静置，下层显紫红色。 结合实验，下列说法不正确的是( ) A反应 a 为 2Fe3 2I 2Fe2 I 2 B实验中，反应 a 进行的程度大于反应 b 进行的程度 C实验中变红的原理是 Fe3 3SCN Fe(SCN)3 D比较水溶液中 c(Fe2 )：实验实验 答案 B 解析 由药品用量看，Fe3 与 I能恰好反应，再依据实验、现象，可知，反应混合物中 存在 Fe3 和 I 2，因而 Fe 3与 I的反应为可逆反应，A

43、正确；结合实验、现象可知，a 反 应后 I2浓度较大， b 反应后 I2浓度较小， 说明 SCN 结合 Fe3的能力比 I还原 Fe3的能力强， 使 2Fe3 2I 2Fe2 I 2的平衡逆向逆动，B 错。 7如图所示，三个烧瓶中分别充满 NO2气体并分别装在盛有水的三个烧杯中，在烧杯中 加入 CaO，在烧杯中不加其他任何物质，在烧杯中加入 NH4Cl 晶体，发现中红棕色变 深，中红棕色变浅。已知：2NO2(红棕色)N2O4(无色)，下列叙述正确的是( ) A2NO2N2O4是放热反应 BNH4Cl 溶于水时放出热量 C烧瓶中平衡混合气的平均相对分子质量增大 D烧瓶中气体的压强增大 答案 A

44、解析 2NO2(g)N2O4(g)，NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体。中红棕色变深说明平 衡左移，平均相对分子质量减小，而 CaO 和水反应放热，则该反应为放热反应，A 对，C 错； 中红棕色变浅，说明平衡右移，而正反应为放热反应，则证明 NH4Cl 溶于水要吸收热量， 平衡右移时，气体的物质的量减小，压强减小，B、D 均错。 8在密闭容器中进行反应：A(g)3B(g)2C(g)，下列有关图像的说法不正确的是( ) A依据图 a 可判断正反应为放热反应 B在图 b 中，虚线可表示使用了催化剂时的变化情况 C若 H0，图 c 可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动 D由图 d 中混合气体的平

45、均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应吸热 答案 D 解析 根据图 a 曲线可知，温度越高，逆反应速率与正反应速率差值越大，故升高温度平衡 逆向移动，正反应为放热反应，A 项正确；催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡所用的时 间，但不能使平衡发生移动，B 项正确；升高温度，平衡向吸热方向移动，C 项正确；根据 图像曲线可知，温度越高，混合气体的平均相对分子质量越小，故升高温度平衡逆向移动， 因此可判断正反应为放热反应，D 项错误。 9(2019 山东烟台期末)I2在 KI 溶液中存在下列平衡：I2(aq)I (aq) I 3(aq) H。某 I2、 KI 混合溶液中，I 的物质的量浓度 c

46、(I)与温度 T 的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平 衡状态)。下列说法不正确的是( ) A该反应 HK2 C若反应进行到状态 D 时，一定有 v正v逆 D状态 A 与状态 B 相比，状态 A 的 c(I 3)大 答案 C 解析 温度升高， c(I )逐渐增大， 说明升高温度， 化学平衡逆向移动。 I 2(aq)I (aq) I 3(aq) 的 HT1， 则 K1K2， B 项正确；从图中可以看出 D 点并没有达到平衡状态，c(I )小于该温度下的平衡浓度，所以 反应逆向进行，故 v逆v正，C 项错误；升高温度，平衡逆向移动，c(I 3)变小，T2T1，所以 状态 A 的 c(I 3)大，D 项正确。 10CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)。0.1 MPa 时，按 n